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Die Tropenhäuser im Botanischen Garten der Universität Zürich sind in architektonischer und betriebstechnischer Hinsicht Raritäten, oder besser: Einzelstücke. Denn weltweit gibt es keine vergleichbaren Referenzbauten.
Anfang Juni werden die Tropenhäuser im neuen Glanz wieder zu bewundern sein. Was die Besucherinnen und Besucher nun in einer Neuausgabe erleben können, war für die Architekten und Fachplaner eine grosse Herausforderung.
Bauphysikalische, strukturelle und montagetechnische Anforderungen zu einer funktionalen und ästhetischen Einheit und einem adäquaten Lebensraum für exotische Pflanzen zusammenzuführen – darin bestand die komplexe Herausforderung für das Planungsteam. 2009 begannen die anspruchsvollen Planungsarbeiten für die Instandsetzung der drei Glaskuppelbauten.
Die Hülle der Schauhäuser musste unterschiedlichen Ansprüchen gerecht werden: Um den Charakter der Anlage zu bewahren, sollte die ursprüngliche Architektur der Glaskuppeln aus den 1970er-Jahren mit ihrer feingliedrigen Tragstruktur aus gebogenen Aluminiumrohren und einer Haut aus gewölbten Glaselementen nicht verändert werden.
Gleichzeitig galt es, die veraltete Gebäudetechnik durch eine verbesserte Wärmedämmung, eine optimierte Klimasteuerung und ein neues Befeuchtungssystem zu ersetzen. Die neuen Kuppelhüllen sollten zudem den grösstmöglichen Lichtdurchlass für ein optimales Pflanzenwachstum garantieren, reinigungsfreundlich und widerstandsfähig gegen Pflanzenschutzmittel sein.
Nach ersten Analysen und Berechnungen war den Experten schnell klar: Standardlösungen würden nicht zum Ziel führen. Schon die Suche nach geeignetem Ersatz für die nachgedunkelten, milchig verfärbten und durch UV-Einwirkung versprödeten Plexiglaselemente war anspruchsvoll. Mineralisches Glas schied aufgrund seines Gewichts von vornherein aus.
Acryl, der bisherige Baustoff, kam weiterhin in Betracht, obwohl er in Kombination mit Aluminium nicht unproblematisch zu verwenden ist. So wiesen die alten Acrylgläser an den Ecken eine deutliche Rissbildung auf, verursacht durch Temperaturdehnung und Zwängung in ihren Aluminiumrahmen.
Das Planungsteam musste einen Prototypen entwickeln und diesen sämtlichen Tests hinsichtlich Gewicht, Dauerhaftigkeit und Technik unterziehen. In Asien stiessen die Planer bei ihrer Recherche schliesslich auf einen Hersteller, der mit einem hoch lichtdurchlässigen, gleichzeitig haltbaren Polymethylmethacrylat, kurz PMMA, arbeitet, und die Plexiglastafeln für die Zürcher Schaugewächshäuser in der erforderlichen Breite anfertigen konnte. Die Rohplatten wurden dann von Spezialisten in Österreich in ihre gewölbte Form gebracht und unter Luftdruck so weit aufgeblasen, dass sie sich auf den Millimeter genau in die bestehende Tragstruktur einfügten.
Um die Energieeffizienz-Anforderungen zu erfüllen, entschied man sich für eine doppelte Verglasung. Zwei Acryl-Scheiben wurden so miteinander verklebt, dass sie ein geschlossenes Element bilden. Die Luftschicht dient dabei als Isolation. Da PMMA allerdings nur bedingt gas- und dampfdicht ist, bestand das Risiko der Kondenswasser-Bildung zwischen den Scheiben. Das zusätzliche Gewicht hätte die Tragstruktur unnötig belastet.
So entwickelten die Ingenieure und Fachplaner ein separates Lüftungssystem, mit dem eingedrungener Wasserdampf und Feinstaub aus den Glaszwischenräumen abgeführt werden kann. Auch dies eine technische Lösung, die innovativer Köpfe bedurfte – und langfristig dafür sorgen wird, die Acrylgläser transparent und damit lichtdurchlässig zu halten. Beste Voraussetzungen also für ein ungestörtes Pflanzenwachstum.
